JPH0477449B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

［産業上の利用分野］ 本発明は、金型の成形空間の開口近傍にソレノ
イドコイルを設置し、交流磁場を印加することに
よつて永久磁石粉体を短時間で均一に成形空間内
に充填する方法に関するものである。 ［従来の技術］ 永久磁石粉体の成形には、良好な磁気特性を発
現させるため、通常、金型の成形空間内に永久磁
石粉体を充填しプレス成形機で圧縮成形する方法
が採用されている。 圧縮成形において、金型成形空間内への永久磁
石粉体の充填は専ら重力による自然落下を利用し
て行われる。つまり金型を構成するダイスの上面
をスライドする無底の粉体供給機構によつて粉体
を成形空間の開口部から自然落下させて充填し、
粉体供給機構をスライドさせて余分な粉体を取り
除く摺切り方式で一定量の粉体を金型の成形空間
内に充填する方法が一般的である。 金型成形空間の開口面積がかなり大きいものに
ついてはこのような方法によつて充填可能である
が、前記開口部の面積や幅が小さい場合には、単
に粉体供給機構を金型上面に沿つてスライドさせ
るだけでは十分な充填は困難である。 そのため金型に微振動を加えて充填する方法や
成形空間の上部に強制充填用の羽根（押し込み用
部材）を設けて強制的に粉体を押し込む方法等が
採られることもある。 ［発明が解決しようとする課題］ 金型に微振動を加えて充填する方法は、粉体の
状態や形状によつて充填率が変化し易いこと、振
動を与えるため装置のボルト等の締め付けが緩く
なる虞れがあること、充填効率はあまり改善され
ず、充填量の再現性も悪いこと等の欠点があつ
た。 また羽根を用いて強制充填する方法では、充填
に要する時間が非常に長くかかるばかりでなくプ
レス工程における粉体充填の自動化が困難で製造
効率が極めて悪いこと、また羽根によつて強制的
に押し込まれるため充填された粉体の形状が以前
（充填前）の形状と異なる部分が局所的に発生し、
そのため均一定量充填が困難で成形時に重量のば
らつきや密度分布の不均一等が生じる問題がある
こと等の欠点があつた。 本発明の目的は、上記のような従来技術の欠点
を解消し、例え金型の成形空間の開口面積が小さ
かつたり開口部の幅が狭くても永久磁石粉体を極
く短時間で均一に一定量前記成形空間内に充填で
き、それによつて良好な磁気特性の永久磁石を製
造できるし、しかも既存のプレス成形機にも直ち
に適用できるような永久磁石粉体の充填方法を提
供することにある。 ［課題を解決するための手段］ 上記のような目的を達成することのできる本発
明は、金型の成形空間の開口近傍にソレノイドコ
イルを、その中心軸方向が成形空間深さ方向にほ
ぼ一致する向きに設置すると共に、該ソレノイド
コイル中に磁性ポールを設置し、交流電流を供給
して前記開口上方の永久磁石粉体を前記成形空間
内に磁気的に吸引し充填することを特徴とする永
久磁石粉体の充填方法である。 本発明方法では、希土類系、フエライト系、ア
ルニコ系、或いはネオジウム−鉄−ボロン系等の
任意の永久磁石粉体を使用できるし、また任意の
粒径或いは状態の粉体でも適用可能である。従つ
て焼結磁石用の粉体であつてもよいし、樹脂と混
練したボンド磁石用の粉体であつてもよい。 ［作用］ 周知のように、或る一定の保磁力をもつた永久
磁石粉体は磁場によつて敏感に反応する。そして
これらの永久磁石粉体は当然のことながら強力な
磁場方向へ吸引される性質を持つ。金型の成形空
間の開口近傍に中心軸が成形空間深さ方向にほぼ
一致するような向きでソレノイドコイルを設置し
交流電流を供給すると、交流磁場が印加されそれ
によつて永久磁石粉体に移動力が与えられる。こ
の移動力は永久磁石粉体を成形空間内に吸引させ
る方向に働き、永久磁石粉体は前記空間内に順次
充填てされていくことになる。ソレノイドコイル
中に磁性ポールが設置されていると、磁束が下部
で磁性ポールの方向に集中し、磁性ポールからの
集中した磁束が更に成形空間に集中して、金型の
深さ方向の磁束分布すなわち磁場勾配をより強く
することができ、充填効率が向上する。この充填
は自然落下等による力よりも遥かに大きな磁気的
吸引力によつて行われるため、金型の成形空間の
開口面積が小さかつたり開口部の幅が極端に狭い
場合であつても極く短時間でスムーズに行われ
る。しかも従来の羽根等による強制充填とは異な
り、永久磁石粉体は殆ど壊れずにほぼ均一に充填
される。 ［実施例］ 第１図は本発明方法を実施するのに好適な装置
の一例を示す説明図である。これは円筒状或いは
リング状の成形体を得るための金型の一部を示し
ている。中央に円形の穴を有するダイス１０と、
その中心に間隙をおいて配置される下ロツド１２
と、前記ダイス１０と下ロツド１２との円筒状の
間隙内を上下方向に摺動自在の円筒状下パンチ１
４とを具備している。それら三者によつて形成さ
れる円筒状の空隙が成形空間１８を構成する。そ
の成形空間１８内に永久磁石粉体を充填し、上方
から円筒状の上パンチ（図示せず）を挿入加圧し
て圧縮成形を行う。このようなプレス成形機金型
構造は基本的には従来の場合と同様である。 本発明では、金型の成形空間１８の開口近傍に
ソレノイドコイル２０を配置する。このソレノイ
ドコイル２０は、その中央軸方向が成形空間１８
の深さ方向にほぼ一致する向きとする。 ここではソレノイドコイル２０は、その内径が
成形空間１８の外径よりもやや大きく、中央の下
パンチ１４上にその直径と同等若しくはそれ以下
の直径の円筒状磁性ポール２２を設けている。 なおこの実施例では、金型構成する部材のうち
ダイス１０と下ロツド１２は磁性材で構成し、下
パンチ１４（上パンチも）は非磁性材で構成して
いる。 永久磁石粉体の充填は同図に示すようにして行
う。金型の成形空間１８の開口近傍に前記のよう
にソレノイドコイル２０及び磁性ポール２２を設
置し、成形空間１８の上方に永久磁石粉体２４を
盛る。そしてソレノイドコイル２０に交流電流を
供給する。使用する交流電流の周波数については
特に制限はないが、通常の商用周波数であつてよ
い。ソレノイドコイル２０に交流電流を流すこと
によつて、同図破線で示すように交流磁力線が生
じ、永久磁石粉体２４及び成形空間１８内等に交
流磁場が形成される。磁力線の形状は金型構成部
材の材質（磁性材か非磁性材か）によつて変化す
るが、便宜的におおよその経路を表してある。こ
の交流磁場によつて成形空間１８の上部に盛られ
た永久磁石粉体２４はその内部に磁気的に吸引さ
れ、前記交流磁場に反応して複雑な振動を繰り返
しながら非常に狭い間隙であつても短時間で充填
されてしまう。 従つてその後必要があれば余分な永久磁石粉体
を摺切り法等によつて取り除き、上パンチを降下
させ加圧して圧縮成形を行う。 前記のように本実施例ではソレノイドコイル２
０の中心に磁性ポール２２を配置している。磁性
ポール２２を設けると、それによつて成形空間１
８に交流磁場を集中させることができ、弱い電流
でも永久磁石粉体２４を前記成形空間１８内に有
効に吸引させることができ好ましい。 次に本発明方法に基づき永久磁石粉体を充填し
た実験例について説明する。平均粒径110μm以下
のサマリウム−コバルト系粉体を用い、外径18mm
φ、内径16mmφ、高さ16mmの円筒状の成形空間内
に充填した。その結果を第１表に示す。なお第１
表において従来方法は、スライド式充填治具に粉
体を入れ、ダイス上で往復運動させることにより
上記成形空間内に落下充填する自然落下方式の場
合である。

【表】 ここで比較例は磁性ポールの無い空心型ソレノ
イドコイルの場合である。本発明方法も比較例
も、ほぼ均一な充填量が得られ、充填時間は極め
て短くなる。しかし本発明方法によると、比較例
に比べて充填量がはるかに多く、且つ充填時間も
更に短くできる。 それに対して従来方法では、充填時間が長くか
かるばかりでなく成形空間が薄肉であるため粉体
が入つていかず、充填量が少なくばらつきも大き
い。 本発明における上記のような顕著な効果は主と
して粉体の磁気的性質に起因するものであるか
ら、永久磁石粉体であれば前記サマリウム−コバ
ルト系磁石粉体の他、フエライト系、アルニコ
系、或いはネオジウム−鉄−ボロン系等の何れで
あつても同様の結果が得られる。成形空間の形状
は薄肉円筒状や薄肉板状等の場合に特に有効であ
るが、それ以外の任意の形状の場合にも適用でき
る。焼結磁石用の粉体のみならずボンド磁石用の
粉体（樹脂と混練した粉体）にも適用できること
は言うまでもない。 ［発明の効果］ 本発明は上記のように金型の成形空間の開口近
傍に中心軸方向が成形空間深さ方向にほぼ一致す
る向きにソレノイドコイルを設置すると共に、該
ソレノイドコイル中に磁性ポールを設置し、それ
によつて交流磁場を印加するように構成した永久
磁石粉体の充填方法だから、永久磁石粉体に磁気
的吸引が働き成形空間の開口面積が小さい場合や
開口部が極端に狭いような場合でもその磁気的吸
引力によつて永久磁石粉体を迅速に該成形空間内
に充填でき、永久磁石を非常に効率よく成形でき
る点で甚だ優れた効果を有するものである。 しかも永久磁石粉体を強制的に機械的に押し込
むのではなく磁気的吸引力によつて充填するた
め、元の粉体の形状がそのまま保たれ、そのため
密度分布が均一で成形体重量も一定となり、特性
の揃つた永久磁石を量産できる。更に本発明は金
型上部にソレノイドコイルと磁性ポールを設置す
るだけであるから、既存のどのような形態のプレ
ス成形機にも適用可能であり、粉体の粒径や状態
等に関わりなく永久磁石を製造する様々な分野で
使用可能である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明方法で用いる成形用金型並びに
充填用ソレノイドコイルと交流磁力線を示す説明
図である。 １０……ダイス、１２……下ロツド、１４……
下パンチ、１８……成形空間、２０……ソレノイ
ドコイル、２２……磁性ポール、２４……永久磁
石粉体。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 金型の成形空間の開口近傍にソレノイドコイ
   ルを、その中心軸方向が成形空間深さ方向にほぼ
   一致する向きに設置すると共に、該ソレノイドコ
   イル中に磁性ポールを設置し、ソレノイドコイル
   に交流電流を供給して前記開口上方の永久磁石粉
   体を前記成形空間内に充填することを特徴とする
   永久磁石粉体の充填方法。 ２ 永久磁石粉体が焼結磁石用の粉体である請求
   項１記載の充填方法。 ３ 永久磁石粉体が樹脂と混練したボンド磁石用
   の粉体である請求項１記載の充填方法。